Alojz in Sandib
|
Reportaža iz pospeševalnika Cern: Iščemo izginule dele vesolja. Avantura se začenja
Klic iz Stockholma Podatke o trkih in nastajanju novih delcev bo dneve in noči pregledovalo na tisoče znanstvenikov. Higgsova teorija predvideva, da snov po nastanku ob velikem poku ni imela mase, vendar jo je pridobila kmalu zatem. Ker bo LHC razmere ob velikem poku poustvaril, se bo postopek najverjetneje ponovil. Ko se bo to zgodilo, bo Peter Higgs pričakal klic s Kraljeve akademije v Stockholmu. Nobelova nagrada mu ne uide.
Najprestižnejše nagrade pa v naslednjih letih pričakujejo tudi znanstveniki v Cernu, saj bo naprava, ki bo dosegala sedemkrat višje energije kot doslej najmočnejši pospeševalnik, znanstvena odkritja pospešila v neslutene razsežnosti. "Iskali bomo temeljne naravne zakone in s tem zakone galaksij in vesolja. Preverjali bomo obstoj supersimetrije, teorije, ki govori o tem, da imajo vsi znani delci svoje težje supersimetrične partnerje," je med vzpenjanjem po stopnicah okoli detektorja napovedoval dr. Peter Jenni. Če bi se teorija izkazala za resnično, bi bili supersimetrični delci lahko odgovor na vprašanje, iz česa je sestavljena temna snov v vesolju. "Iskali bomo tudi dokaze o obstoju temne energije, ki povzroča, da se vesolje pospešeno širi, in dokaze o obstoju večdimenzionalnega vesolja."
Energija LHC bi lahko zadoščala tudi za preučevanja lastnosti plazme kvarkov (ti sestavljajo protone) in gluonov, kakršna je obstajala v miniaturnem vesolju tik po velikem poku. "V takšnih razmerah so se kvarki ujeli v delce," nas je opozoril dr. Federico Antinori, ki nam je razkazal tretjega od štirih velikih detektorjev, imenovanega Alice. "Vendar, če seštejete posamezne mase kvarkov, ki so osnovni gradniki atomov, ne boste dobili vse mase opazovane snovi," je opozoril. Pripoved je zvenela podobno, kot če bi tehtali vsako jabolko v košari posebej in ugotovili, da je njihov seštevek nekajkrat lažji od košare jabolk. "Higgsov delec torej ne poskrbi za vso maso, temveč le za njen del. Zdi se, da večji del mase izhaja pravzaprav iz sil, ki kvarke držijo skupaj."
Za laično javnost najbolj spektakularen dogodek, ki ga pričakujejo po zagonu pospeševalnika, bo nastajanje miniaturnih črnih lukenj. Na določenih točkah bo zaradi trkov protonov nastala tolikšna energija, da bo točka začela privlačiti okolico. "Vendar bodo naše črne luknje tako majhne, da bodo zaradi Hawkingove radiacije takoj izhlapele," je dr. Jenni zavrnil strahove nekaterih skeptikov, ki se bojijo, da bo Ženevo z jezerom in Mont Blancom vred letos poleti posrkalo v Cern. Kot pravijo tamkajšnji znanstveniki, bo edina posledica nastankov miniaturnih črnih lukenj Nobelova nagrada za Stephena Hawkinga.
Bodoči generalni direktor Cerna Rolf-Dieter Heuer, ki bo pisarno prevzel leta 2009, je nedavno dejal, da ga čaka najboljša služba v fiziki na svetu. Ali to pomeni, da je vaš položaj namestnika in znanstvenega direktorja drugi najboljši na svetu?
Ne, je še boljši. Hierarhično sem sicer na drugem mestu, vendar se ukvarjam z znanstvenim področjem, kar je za fizika gotovo najbolj zanimivo.
Potrebujemo namreč razlage nekaterih temeljnih vprašanj današnje fizike: Kako nastane masa? Kakšno vlogo ima pri tem Higgsov delec? Kaj je temelj standardnega modela fizikalnih delcev in sil? Ali zakonitosti, ki jih poznamo v našem svetu, delujejo tudi pri višjih energijah? S temi vprašanji se bomo ukvarjali naslednjih dvajset let.
Cern je bil po drugi svetovni vojni ustanovljen s politično idejo - združiti Evropo v znanosti. Se je prvotni duh ohranil do danes?
Cern je seveda predvsem znanstveni projekt. Dotika se meja našega znanja in naših sposobnosti. Poganja ga čista radovednost, kar je bila tudi osnovna ideja ob njegovi ustanovitvi, zato je bilo sodelovanje držav razmeroma enostavno. Evropski narodi so radi investirali v odličnost. Center je lepo preživel hladno vojno, sodelovali smo tudi z vzhodnoevropskimi državami, recimo s Poljsko ali Bolgarijo. Obe sta postali članici Cerna, še preden sta postali članici EU. Opazili smo zanimiv pojav: vzhodnoevropske države so skozi znanost mehko vstopile v politični proces in s tem pokazale Evropi, da so sposobne delovati tudi v velikih mednarodnih povezavah.
Je Cern vstopnica v Evropo?
Je naraven način, kako postati član mednarodne skupnosti, ne da bi si mazali roke s političnimi igrami.
Ste prepričani, da se med narodi v Cernu ne bo pojavilo rivalstvo zdaj, ko se bodo začela bližati prelomna odkritja?
Ta nevarnost obstaja. Pri detektorjih, kot je Atlas, deluje dva tisoč strokovnjakov iz petintridesetih držav in vsak od njih nima plemenitega značaja. Vendar tekmovanje ostaja na osebni ravni in ne gre za mednacionalne napetosti. Če se malo pošalim: predsednik Bush ne bo poklical našega direktorja in mu naročil, da morajo Nobelovo nagrado letos dobiti Američani. Kdo je opravil najboljše delo, se bomo dogovorili znanstveniki med seboj.
Kdo bo torej po letošnjem zagonu pospeševalnika dobil Nobelovo nagrado?
Zagotovo je Nobelove nagrade vredno delo vrste znanstvenikov, ki so LHC skonstruirali in omogočajo, da deluje. V sanjah sem že identificiral tri osebe, ki bi jo lahko prejele. Izbral sem jih, ker pravila dovoljujejo le delitev nagrade na tretjine. Pri tem sem vnaprej, na podlagi znanstvenega in ne ideološkega prepričanja, predvidel, da bo prišlo tudi do novih odkritij v detektorjih, saj bodo šele ta osmislila delo na pospeševalniku. Pisal bom torej na Švedsko in upam, da mi bodo prisluhnili.
Ste povsem prepričani o bodočih odkritjih? Stephen Hawking je na primer dejal, da Higgsovega delca, ki je vaš osrednji cilj, v Cernu zagotovo ne boste odkrili, saj da ne obstaja.
V znanosti je vedno prisoten dvom, vendar pa v fiziki obstajajo določeni koncepti, ki so resnični ne glede na obstoj ali pomanjkanje precizne teorije. Higgsov mehanizem je na neki način že del standardnega modela sil, saj uspešno pojasnjuje nekatere znane procese, četudi tega še nismo eksperimentalno potrdili. Če namreč odmislimo mehanizem, kakršen je Higgsov, in delamo izračune pri vedno višjih energijah, se bo na določeni točki izkazalo, da začenjamo dobivati napovedi z verjetnostjo, večjo od sto odstotkov. To pa ni mogoče. Teorija sama torej pravi, da ni popolna in da mora vsebovati še kaj. Potem mi je pravzaprav vseeno, ali je ta manjkajoči del Higgsov ali pa neka nova vrsta interakcij med delci.
Napovedujete tudi odkrivanje višjih dimenzij. Kako jih boste zaznali v "zgolj" tridimenzionalnih detektorjih?
Višje dimenzije so teoretično atraktivne, so možne, seveda pa niso neizogibne. Odkriti jih bomo skušali s pomočjo gravitacije. Teorija dodatnih dimenzij predvideva, da jih začnemo čutiti šele, ko se delcu zelo približamo. Če dodatne dimenzije obstajajo in če bomo delce s trkanjem dovolj močno zbližali, gravitacijska sila ne bo več naraščala linearno z manjšanjem razdalje, temveč z višjimi potencami, torej izjemno hitro. Lahko se celo zgodi, da bo gravitacija postala tako močna kot druge sile, ki so na običajni skali sicer od nje veliko močnejše. Tedaj bi morali opaziti učinke tako imenovane kvantne gravitacije. Zaznali bomo nestabilnosti v energiji.
Druga možnost je, da bi zaradi visokih koncentracij energij v dodatnih dimenzijah nastajale zelo majhne črne luknje. Ker bodo nestabilne, bodo kmalu eksplodirale in se pretvorile v plaz znanih delcev, kar bomo zagotovo zaznali. To bi lahko bil znak, da smo imeli opraviti z dodatnimi dimenzijami. Bilo bi zelo spektakularno odkritje, seveda pa verjetnost teh dogodkov ni velika. Če bi bil naš namen iskati zgolj takšne stvari, zagotovo ne bi zgradili pospeševalnika LHC. Zgrajen je bil zaradi teorij, kot je Higgsova, ki so mnogo bolj prepričljive.
So teoretične predpostavke, kot so dodatne dimenzije ali teorija strun, ki je nikakor ni mogoče eksperimentalno preveriti, smiselne ali prejkone delajo iz znanosti spektakel?
Intelektualni izziv, ki ga je ponudila teorija strun, se prav tako dotika gravitacije. Ta je prisotna povsod, hkrati pa jo najslabše razumemo, saj je ne znamo vključiti v kvantno teorijo, četudi verjamemo, da svet v svojem najglobljem bistvu deluje po principih kvantne mehanike.
Teorija strun je vključila tudi gravitacijo, vendar pa se je takoj zatem pojavilo vprašanje, kakšne so njihove dimenzije. Ker naj bi bila struna tridesetkrat manjša od najmanjše stvari, ki smo jo sposobni zaznati z današnjimi napravami, si lahko mislimo: vraga, kaj nam je treba strun, če ne moremo dokazati njihovega obstoja? Vendar so si briljantni umi, ki so si jih zamislili, izmislili tudi matematične načine, kako teorijo preveriti. V naprednih teorijah torej najdemo znanstveni napredek in se jih ni treba bati. Res pa je, da so v nesorazmerju z običajnimi teorijami. So zelo seksi in mlade znanstvenike povsem prevzamejo, zaradi česar izgubljamo njihovo teoretično podporo pri eksperimentih, kakršen je LHC. Prepričan pa sem, da bodo, ko bomo pospeševalnik končno zagnali in začeli proizvajati podatke, teoretiki obrnili glave in se začeli množično zgrinjati k nam. Rezultate si bodo hoteli pobliže ogledati. Eden od vodilnih mislecev teorije strun, briljantni Edward Witton, nas je na primer že prosil, naj mu za naslednje leto v Cernu poiščemo pisarno!
--------------------------------------------------------------------------------
Alojzova enotna naravna zakonitost:
xmept* - INmept* A/O RImept - xmept*
Spoznanje ni zgolj razum, je samo realizacija vesoljne konstante mept* v lastno samo realizirano, individualno življenjsko samo pojavnost-človeka.
Alojz* --------------------------------------------------------------------------------
Tem odraslim fantkom ne bo nič uspelo odkriti! Zanima jih zgolj Nobelova nagrada in osebni prestiž!
L.P. Sandib
|